坡口形式对Q345/SUS304异种钢对接接头残余应力和变形的影响

• 作者: 叶延洪 张彦杰 蔡建鹏 邓德安
• 来源期刊: 机械工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 异种钢焊接 有限元 坡口形式 残余应力 焊接变形
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程
• 页码范围: 55-61
• 页数: 7页
• 分类号: TG404
• 字数: 4024字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3901/JME.2015.10.055

摘要

近年来,异种钢焊接接头在工业应用上越来越广泛.在焊接中、厚板的异种钢接头时,为了获得全焊透接头通常需要在工件上准备坡口.由于坡口处需要填充焊缝金属,因此不同的坡口要采用不同的热输入和焊道布置.理论上而言,不同热输入和焊道布置对焊接残余应力与变形会有影响.采用数值模拟与试验手段相结合的方法研究坡口形式对 Q345 与 SUS304异材对接接头的残余应力与变形的影响.以有限元软件 ABAQUS 为平台,开发热-弹-塑性有限元数值计算方法来模拟板厚为10 mm的V形和X形坡口Q345/SUS304异种钢平板多道焊对接接头的温度场、应力场和焊接变形.采用盲孔法测量V形坡口接头表面的焊接残余应力;分别采用游标卡尺和三坐标仪测量V形和X形坡口接头的横向收缩和角变形.通过比较可知,不论是焊接残余应力还是焊接变形,计算结果与试验结果都吻合较好,验证了计算方法的有效性.研究结果表明,在Q345母材与焊缝交界处的应力分布均出现不连续的现象,而且接头中SUS304侧的高拉伸残余应力区域明显宽于Q345侧.数值结果表明,坡口形式对纵向残余应力的峰值影响较小,而对横向残余应力的峰值有一定影响.试验和数值模拟结果显示V形坡口接头的横向收缩和角变形明显大于X形坡口接头的值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	叶延洪	重庆大学材料科学与工程学院	12	120	8.0	10.0
2	邓德安	重庆大学材料科学与工程学院	41	453	12.0	20.0
3	蔡建鹏	重庆大学材料科学与工程学院	9	103	7.0	9.0
4	张彦杰	重庆大学材料科学与工程学院	6	57	5.0	6.0